Способ выделения высокомолекулярных ароматических углеводородов из углеводородных смесей

,Ш С 07 С ГОСУД АРСпо дел БРЕТЕНЙЯВИДЕТЕЙЬСТВ 54)(57) СПОКУЛЯРНЫХ АРО 3 УГЛЕВОДОР ВЫСО КОМОЕВОДОРОДОВутем жидвным раст(21) 3375491/23-04(71) Уфимский нефтяной институт(56) 1. Мириманян А.А, и дпуска отечественной устанопроизводству сырья для сажтепереработка и нефтехимияУ 1, с. 8-10.2. Авторское свидетельство СССРВ 941341, кл. С 07 С 7/10, 1980(прототип). остной экс ителем на одного ими дазола, о тем, что,я технол елективн гии процессаго растворит имицазолин о р. Опытвки пои. - "Неф1974,лкил ИН ина общей н -ам оля веннцй комитет сссризовРетений и отнеьтий Я О ,.3.3.ОИРУ. ОБ ВЫДЕЛЕНИЯАТИЧЕСКИХ УГЛДНЫХ СМЕСЕЙ пакции селектиоснове произви ч а ю щ иелью упрощенив качестве сля используютщей формулы е К - этил, Н -пропил ли смесь 2-алкилим формулы (1)где Р. - н -пропил, н -бутилс 15-40 мас.7 диэтиленгли. )Ч. ;, ,С,:. . С И Я ЯЛЯ Е С йМЕ:. ИДЯ0 ЛИДО Н Я, С О П Е ЗГК а (,= ГЛ .;е- Нпим цаз(Ли(,"1 .;с,(:-;(.: е7.,Лько ЦО Откр(Е 1 Д К ЯРО(ЯтнЕски,; е Водо р(уда.:-О я .о. пярасйи сзВым , гоЬ. с ас, Унесмотоя ня дсб Явку Водь: То .-чае т больд 1 е екнологиче с";: з т Руцности при ре Ген(=ра .(Гаь,. "(.-(1 1 ель 3 ЦО(.: Гс..у. т .Б 4 цкустной экс урякц к селекивнычРЯСТВОРИТ". (дг 4,.а ОСНОВЕ ПР(ЗЗСДНС,ИМИЬ-", ЗО:ЯДЯЗ.;.Г,:бКЕИ ОУМ;,Ь,этил, Н -пропил,3.;"1;"., , ." . - ,.Г К Э Н Даэ ОЛИ На ООШЕ 1Ч.): .д(св .С(уВедеы в табл.к видно из табл 1 температуГ,изтиленГДкОЛ и:На фиг,а ,еуГольная диаграмма для системы,Вс:.(н - с.-мтилнафталик-этилими е."Олн РиВ нд(, Оая Грамма о ткр;:.Ого типри это Мак имяльная к( (ен траЦО - РоЯЯ(ЧЕ СКОГО УГЛЕВОДОРОДЯ; Вы. (еЕНПОГО ИЗ ЗКСТ 1 ЯКТНОЙ фЯЗЫ СОСсц:.яет(",О об, Е, 2-Зтилиидазолин практике ки нерястворим В пярафино;ь" углеводо.Одях, я В этипимидязолк 1 е РястВОуя ется Вс. 0 3067, трир г м е р 2, Ра фиг. 2 привеьз ь реугольная диаграмма для сисе: Бидеквн-С;метилнафтялин-прО ;г., :,цазолин гри эо.-;-ет:,. об,7. 2-Пропилимидазо;( Нчески нерас Творим В 1 ЯРЯ.Новьх ул(-водородак,р . и е Р 3: Ла фиг. 3 прве -. рзугольная диаграмма для сис:;:.,У. тРпека-;-1 е(и,п(нафтаяк-н. У Т (ИИДЯЗ;:,.Н " 4 (, Ма(3 ЦИЭ ТИЛЕ "с(Иколя при э 3 .,Як видно; дияграммя Закр ОГО при зт(01 максмяльняя концент У.Ц.Я ЯРОУЯТЕСКОГО УГЛЕВОДОРОДЯ; у Вылеленно Гс : .-: экстряктнОЙ фазы сос1109368 3тавляет 92 об.%, причем растворитель практически нерастворим в парафиновых углеводородах и в растворителе растворяется 2,67 тридекана.П р и м е р 4. На фиг. 4 приведена треугольная диаграмма для системы тридекан-с-метилнафталин-сс-амилимидазолин + 40 мас.7 диэтиленогликоля при 50 С.Как видно, диаграмма закрытого 10типа, при этом максимальная концентрация ароматического углеводорода,выделенного из экстрактной Фазы,составляет более 83 об,%, причемрастворитель практически нераствогрим в парафиновых углеводородах и врастворителе растворяется 4,17 тридекана.П р и м е р 5. Проведены одноступенчатые экстракции смеси тридекан-Ы-метилнафталин-этилимидазолином, 2-й-бутилимидазолином в смесис 40 мас.7 диэтиленгликоля и 2-н-амилимидазолином в смеси с 40 мас.% дноэтиленгликоля при 50 С, при кратности растворителя к сырью до 1:1 (мас.)Результаты экстракции приведеныв табл. 2,П р и м е р 6. Керосиногазойлевую фракцию состава:начало кипения (Н.К.),сС 195507 249конец кипения (К,К.),сС 360с содержанием серы 0,001 мас.7, ароматических углеводородов 20,3 мас.%,остальное - парафинонафтеновые угле 35водороды, подвергают многоступенчатой экстракции 2-этилимидазолином вусловиях псевдопротивотока в 7 ступеней, Температура экстракции 50 С,о40кратность растворителя к сырью 3::1 (мас.) . В результате экстракцииполучено 26,0 об.% ароматическогоэкстракта с содержанием 74,9 об,7ароматических углеводородов и4574,0 об.% деароматизированного рафината, содержащего 1,1 об.% ароматических углеводородов. Регенерациюрастворителя осуществляют реэкстракцией низкомолекулярной парафиновойфракцией (экстракционный бензин марки "А" по ТУ 38-101303-72). С целью сопоставления полученных результатов с результатами, получен;ными при экстракции Фурфуролом, проведена экстракция этого же сырья.на следующем режиме: число ступеней 7, температура 35 С, кратность 3: 1. 4В результате зкстракцп фурфуролом получено 29,2 об,% ароматическо-. го экстракта с содержанием 65 об.% ароматических углеводородов и 70,8 об.7 деароматизированного рафината, содержащего 5,3 об,7 ароматических углевоДородов.Степень извлеченияЕ 12г=, сгде Е - выход экстракта, Ч - содержание ароматических углеводородов в экстракте, с - объем сырьем; содержание ароматических углеводородов в сырье.- 93,5 об.7В то время как степень извлечения ароматических углеводородов 2-этилкидазолином . = 96,0 об.7. При этом чистота продукта, полученного при зкстракции этилимидазолином, составляет"2Р с 1007 агУ 2 сЧсгде у у 2 - содержание ароматических углеводородов в рафинате и экстракте соответственно.Р = 98,6%Чистота целевого продукта, полученного при экстракции фурфуролом,Р - 92, 57,Для сравнения приведены результаты экстракции Фр, 190 в 3 С Краснодарской нефти, содержащей 15,9 об.%ароматических углеводородов М,И-диметилимидазолидоном, содержащим10 мас.7. воды, по прототипу.Результаты сопоставления представлены в табл. 3,Чистота целевого продукта, получаемого при экстрации И,И-диметилимидазолидоном + 107 воды, Р = 91,07Из табл. 3 видно, что для извлеченияароматического Концентрата из среднихфракций нефти более предпочтительноприменение предлагаемых растворителей,П р и м е р 7, Легкий газойль каталитического крекинга, фракционногосостава,ссС:Н.К.10%507907977 с содержаниег; ароматических углеводородов 57 мас.7., остальное - парафинонафтены, подвергают многоступенчатой экстракции н -пропилимидазолином1109368 в смеси с 40 мас 7 диэтиленгликоля в условиях псевдопротивотока в 9 сту О пеней, температура экстракции 45 С, кратность растворителя к сырью1 (мас.), В результате экстракции получено 55 об./ экстракта и 45 об.рафиката. Содержание ароматических углеводородов в экстракте 90,0 об,/ Экстракт соответствует нормам, предъявляемым к сырью для производст- О ва сажи. Рафинат соответствует по нормам на дизельное топливо марки "Л" - 0,2 (ГОСТ 305-73).Степень извлечения= 86,5 об, ,. Чистота целевого продукта Р =- 82,9/,5П р и м е р 8. Керосиногазойлевую фракцию Краснодарской нефти (Фр. 190-360 С), содержащую 20,3 мас./ ароматических углеводородов,и 79,7 мас.Е парафинонафтеновых угле- уО водородов, подвергают многоступенчатой экстракции 2-к-амилимидазоликом в смеси с 15 мас.7 диэтилечгликоля в условиях псевдопротивотока в 7 ступеней, температура экстракции 40 С, 5 крапность растворителя к сырью 2,5, :1 (мас.). В результате экстракции получено 22 об.экстракта и 78 об.Е рафиката, Содержание ароматических углеводородов в экстракте 91 об. , оСтепень извлечения г= 98,5 об.7. Чистота целевого продукта Р = 962 Е,П р и м е р 9. Жидкие парафинь. (Фр. 210-350 С), полученные после карбамидной депарафинизации, содержащие 3,4 мас,7 ароматических углеводородов, подвергают многоступенчатой экстракции (9 ступеней) на лабораторной установке (по схемео псевдопротивотока) при 45 С и кратности 4,5:1 (мас.) 2-Н-бутилимидазопином в смеси с 15 мас.7 диэтиленгликоля,В результате экстракции получено27,8 об. . экстракта, 62,2 об.7 рафи-ната с содержанием 0,4 об.7 ароматических углеводородов. Рафинат соответствует нормам на жидкие парафины для производства белково-витаминного концентрата (БВК).Степень извлечения г = 93,5 об 7,Чистота продукта Р = 74,07.П р и м е р 10. Легкий газойлькаталитического крекинга (Фр. 169360 С), содержащий 57,9 мас.7 арома-.55тических углеводородов, подвергаютмногоступенчатой экстракции 2-Н-бутилимидазолиом, содержащим 30 мас.,диэтиленгликоля, в условиях псевдопротивотока в 7 ступеней, температура экстракцки 35 С, кратность раствоеля к сырью 3:1 (мас,), В результате экстракпии получено 52 об./экстракта и 48 об.7 рафината. Содержание ароматических углеводородовв экстракте 94 об,/, в рафинате67,7 об.%,Степень извлечения г = 84,5 об.7.,Чистота продукта Р = 93,77.Из приведенных примеров видно,что используемый в предлагаемом способе растворитель имеет более низкуюрастворимость по парафиновым углеводородам. Это сказывае тся на составерафинаткой фазы.В табл, 4 приведены составы рафикатных Фаз для 2-этилимидазолина иЯ,й 1-диметилимидазолидона + 107. водыпо прототипу.Как видно из табл. 4 растворимостьИ,М-диметилимидазолидона с 107 водыв 25 раз вьппе, чем у этилимидазолина,Следует отметить, что высокая растворимость растворителя в рафинатнойФазе в случае использования И,М-диметилимидазолидона создает большиетехнологические трудности при регекерации растворителя из этой фазы. Отгонка растворителя невозможна из-за совпадения пределов кипения сырья и ра.створителя. Использование Н -гептана для повторной экстракции по известному способу возможно только при регенерации из экстрактной фазы, Пля рафинатной Фазы это невозможно. Поэтому остается только один приемлемый путь - отмывка водой. Однако этот вариант создает балансовый избыток воды в процессе экстракции, По-. явление больших потоков воды создает дополнительные трудности,а именно: увеличение энергетических затрат наиспарение воды (поскольку теплоемкость воды в два раза вьппе, чем у углеводородов), образование трудно- разделимых азеотропкых смесей, возможность образования эмульсий , .включающих воду и углеводороды сырья. Таким образом, предлагаемый способ позволяет упростить технологию процесса за счет снижения количества воды, необходимого для отмывки растворителя из рафинатной фазы, в25 раз.,1109368 8 Таблица 1 Показатель Соединение 202-204 1,4825 0,9981 Жидкость 98 216-218 1,4819 0,9736 12 2-н-Бутилими- Твердоедазолин вещество 126 238-240 35,5 250-25 2 140 41,5 То же 2-Этилимида -золин 2-Н-Пропилимидазолин 2-н-Амилимидазолин Агрегатно состояние Иолекулярный вес Температур кипения, С преломления и3 Плотность2 о4 Температураплавления,12 1109368 Т а б л и ц а 3 Крат- ность Экстракт Степен Чистота Рафинат Сырье целевого извлечеСодержа- ния,ние аро- об.7 Содержание аро- матичесНазвание Выход,об.7 Выход,об.% продукта,15 Тублина чСостав оафинатной фазы, об, 7. Растворнтель Краос ь раствори Тридекан 2;т(л иицазолин, 50 1;1,5 о 9,5 303 0,1 И. 11-,Цииетилимидаф Ю волион1 0, во 40 2,0:1 10 5 0 45 Я 54,1 О,1 2 3: иляылазолин 1 Теипература .кстракции0 лЬ. тмас. И -Метилнафталин Растворитель11093 б 8 в иивипнафщалин Три Фиа 5 ГО 602-ю-эеь